WSTĘP
Tak jak w przypadku suba wprowadziłem numerację wersji konstrukcji.
W tym przypadku jest to wersja 1.1 final czyli są to moje pierwsze
skonstruowane całkowicie przezemnie kolumny,
dokonałem w nich jedno generalne ulepszenie (przeróbkę) i po jej
dokonaniu nie planuje już żadnych następnych.
ZACZĘŁO SIĘ OD PROJEKTU...
Mniej więcej w październiku 2003 pojawił się u mnie pomysł na zastąpienie
moich plastikowych pierdziołków "100W" (3W RMS ;P) normalnymi kolumnami.
Na starcie zadecydowałem że to będzie konstrukcja dwudrożna w obudowie BR
gdyż w przypadku konstrukcji 3-drożnej rosną ceny głośników (średniak...)
a także komplikuje się konstrukcja zwrotnicy.
Projektowanie zaczęło się od wyboru głośników a jako że w tym przypadku
miałem naprawde mało kasy to pod uwage brałem tylko i wyłącznie przetworniki Alpharda i STX. Po wielu
symulacjach wybór padł na 8Ohm'owe LW650 jako niskośredniotonowe i TW318
w roli wysokotonów, oczywiście obydwa ze stajni Alpharda ;). Z początku
projekt przewidywał po jednym głośniku LW650 i jednym TW318 na kolumnę,
lecz gdy dowiedziałem się że efektywność LW650 jest gdzieś na poziomie
87dB zdecydowałem się na montaż dwóch takowych głośniczków w każdej kolumnie.
POCZĄTKI BUDOWY
Dopiero w styczniu 2004 uzbierałem na tyle kasy żeby mozna było rozpocząć
budowe i oczywiście wtedy zaraz rozpocząłem wszelkie działania. Zamówiłem
płyte wiórową z docięciem na wymiar u stolarza, kupiłem głosniki, rurki BR
(tym razem już prawdziwe, dedykowane kolumnom a nie doniczki kwiatowe ;) a
także reszte drobiazgów takich jak śrubki, vicol, silikon, terminal zaciskowy
i kable. Oczywiście najpierw złożyłem skrzynke (poskręcałem, pokleiłem,
uszczelniłem) następnie wyciąłem wyżynarką do drewna otwory na głośniki,
terminal i rurke BR (bez frezów pod LW650 - aby ograniczyć czas konstrukcji do
minimum - chciałem jak najszybciej je usłyszeć...). Nie mogłem nigdzie
znaleźć odpowiednio wielkiego płata gąbki na wytłumienie więc kupiłem rolkę
maty z tworzywa sztucznego i nią wytłumiłem kolumny na wszystkich ściankach.
Następnie polutowałem wszystkie kable idące od terminala do zwrotnicy (o niej
bedzię później) i od zwrotnicy do każdego z głośników, ostatecznie przykręciłem
głośniki i terminal do obudowy i... tyle. Poleciałem z nimi do domu na testy :)
No i tak zostały na kilka miesięcy - surowa sklejka, bez wykończenia, bez osobnej
komory na wysokotonowy i z beznadziejnym wytłumieniem (ta sztuczna mata była
beznadziejnym pomysłem bo kompletnie nie przepuszczała powietrza i jedyne
na co mogła wpłynąć to zmniejszenie pojemności obudowy).
PIERWSZA I OSTATECZNA PRZERÓBKA
Po jakimś czasie zaczęły mi doskwierać niedociągnięcia w całej konstrukcji
moich kolumienek (tony średnie buczały przez daremne wytłumienie, przy
głośnym graniu wysokoton pierdział czego powodem było próbujące przedostać
się przez niego powietrze pompowane przez dwa LW650 a trzeba wspomnieć że
wysokotonowe Alpharda są wogóle nieszczelne i powietrze może przez nie świstać
ile chce, a do tego zbyt szeroko rozstawione głosniki grały dziwnie bo czym niżej
tym wiecej średnich i niskich tonów a czym wyżej tym wiecej sopranu a do tego
wszystkiego wyglądały brzydko). Także zaczął mi przeszkadzać ich mało atrakcyjny
wygląd (goła płyta wiórowa zbytnio ozdobna nie jest...). Więc zaraz po zakończeniu
finalnej przeróbki subwoofera który to wtedy zaczął wreszcie wyglądać ładnie
wziąłem się także za kolumny :) Najpierw wymieniłem cały przód - dociąłem całkiem
nowe płyty czołowe i wymieniłem je w miejsce starych następnie wyciąłem w nich
nowe otwory na głośniki, tym razem już maksymalnie zbliżone do siebie, wykonałem
także frezy pod LW650. Dla wysokotonów wykonałem szczelne wnęki, wytłumienie zostało
wymienione na gąbkę o grubości 2,5cm (wytargałem z jakiegoś tapczana pod
śmietnikiem ;P). Cała konstrukcja została wyszpachlowana, wyszlifowana, następnie
pomalowana lakierem do drewna i jeszcze raz przeszlifowana papierem
drobnoziarnistym na koniec obklejona okleiną, wyposażona w obręcze i ozdobniki.
FINALNA WERSJA
Teraz przedstawie szczegóły kontrukcyjne kolumienek po dokonanych przeróbkach
czyli w postaci jakiej stoją do dziś.
Sercem konstrukcji jak już wspominałem kilkakrotnie są dwa głośniki LW650 w
wersji 8OHm (40W RMS każdy) połączone równolegle co daje wypadkową impedancję
kolumny na poziomie 4OHm. Jako część wysokotonowa zastosowane są głośniki TW401SX
także Alpharda. Dlaczego zmieniłem wysokotony ? Poprostu przy zabawie wzmakiem do
suba na TDA7294 jeden z TW318 nagle powiedział dość i się wypalił a jako że u
mnie w sklepie nie prowadzili już modeli TW318 wziąłem ciut lepsze zamienniki
w postaci TW401SX które mają tą samą średnicę magnesu i obudowy. Obudowa kolumn
jest typu BR o pojemności wewnętrznej 26L (23L po odjęciu objętości głośników i
rurki BR) wykonana jest z zwykłej płyty wiórowej o grubości 18mm. Jej wysokość to
95cm, szerokośc 20cm a głębokość 20,6cm. Otwory na głośniki, terminal i rurke BR
zostały wycięte ręczną wyżynarką do drewna.
Rys 1. Przód i przekrój poprzeczny kolumny
Rys 2. Tył i przekrój górny kolumny
Na przód został wykonany ozdobnik spełniający dwie role: urozmaicenie wyglądu i
uchwyt na rure BR. Ozdobnik został wykonany z płyty bakielitowej o grubości 3mm.
Jego proces tworzenia wygladał następująco: najpierw wymyśliłem kształt ozdobnika,
następnie narysowałem jego rysunek w skali 1:1 który następnie naniosłem na samą
płyte. Tak natrasowany wzór wyciąłem wyżynarką. Po wycięciu krawędzie były chropowate
i nierówne zatem każdą z nich przeszlifowałem pilnikiem o grubych wrębach. Następnie
tym samym pilnikiem zeszlifowałem wszystkie krawędzie na skos. Z obróbki skrawaniem
zostało jeszcze tylko nawiercić dziury na śruby i frezy pod ich łby. Następnie tak
obrobiony kształt wyszlifowałem drobnoziarnistym papierem ściernym, dokładnie umyłem
z pyłu i brudu i pomalowałem lakierem samochodowym.
Rys 3. Schemat ozdobnika przedniego
W międzyczasie pomalowałem także przednią obręcz każdego z bass-refleksów farbą chromową.
Gdy farba na obydwu elementach wyschła wtedy połaczyłem na stałe każdy ozdobnik z rurką
BR przy pomocy kleju Poxipol nakładanego na wewnętrzną krawędź styku tych elementów.
Gdy klej wysechł stworzył bardzo silne połaczenie - nie do urwania bez użycia dużej siły.
Rys 4. Klejenie rurki BR do ozdobnika
W dokładnie ten sam sposób jak ozdobniki przednie zostały wykonane ozdobniki boczne.
Jedyną rzeczą różniącą się z sposobem wykonania tych powyżej to pomalowanie ich farbą
chromową dokładnie tą samą puszką co ozdobniki subwoofera (zostało jeszcze troche i
akurat wystarczyło) no i oczywiście nie montowałem w nich rurek BR :P No i do ich
przytwierdzenia używałem małych wkręcików do drewna zamiast wielkich wkrętów z łabami
o średnicy prawie 1cm jakie zostały użyte do przykrecenia ozdobnika przedniego.
Rys 5. Schemat ozdobnika bocznego
Dla każdego z LW650 został wykonany frez. Wykonałem go dłutem. Polegało to na
natrasowaniu średnicy zewnętrznej frezu (porzed wycięciem samego otworu montażowego)
a także jego głębokości (już po wycięciu otworu). Następnie nacinałem dłutem płyte
wzdłuż narysowanego okręgu do ustalonej głebokości. Gdy wykonałem już nacięcie na
całym obwodzie wtedy robiłem takie same nacięcia pod kątem 90 stopni na ustalonej
głębokości mającej być docelową głębokością frezu. Po dokonaniu tej operacji na całym
obwodzie otworu wystarczyło podwazyć tak wycięty element i otrzymywałem dość
postrzępiony i troche nierówny ale spełniający swoją role frez - następnie wystarczyło
jeszcze tylko tarnikiem wyszlifować całą wewnętrzną powierzchnie tak otrzymanego frezu
i otrzymywałem całkiem ładny frez pasujący w sam raz pod głośnik.
Rys 6. Mój sposób wytwarzania frezów :)
Rys 7. Wymiary frezu pod LW650
Na każdy z LW650 została zrobiona obręcz stalowa. Wykonanie jej zleciłem tokarzowi.
Zostały one wytoczone z walca stalowego o średnicy 190mm. Schemat obręczy prezentowany
poniżej to dokładnie ten sam który powędrował do tokarza. Po otrzymaniu 4 obręczy
zostało mi wywiercić w nich otwory na śruby a także frezy pod ich łby i pomalować
farbą chromową.
Rys 8. Schemat obręczy na LW650
Wszystkie głośniki są przykręcone do obudowy wkrętami do drewna z łbami na śrubokręt
krzyżakowy. Między każdy LW650 a dno frezu jest przylepiona uszczelka okienna typu "D".
Następnie na tak zamontowany głosnik jest nałożona obręcz przykręcona tymi samymi
śrubami co sam głosnik. Średnica wewnętrzna obręczy jest dopasowana do zewnętrznej
średnicy zawieszenia górnego LW650.
Rys 9. Montaż głosnika i obręczy - przekrój
Otwór dla wysokotona to nic nadzwyczajnego - posiada jedynie dwa boczne wcięcia na
konektory wysokotona.
Rys 10. Otwór na wysokoton
Za wysokotonem jest zrobiona całkowicie szczelna i sztywna mała komora. Wykonana
jest z płyty wiórowej o grubości 20mm, skręcona wkrętami do drewna i sklejona na
łączeniach vicolem, tak samo jest przytwierdzona do samej obudowy kolumny. Na tylniej
ściance komory jest wywiercony mały otwór przez który przeciągnięty jest kabel dla
wysokotona. Cały otwór z jednej i drugiej strony jest wypełniony silikonem aby zapobiec
przedostawaniu się przez niego powietrza.
Rys 11. Budowa komory na wysokoton
Sam TW401SX został maksymalnie skrócony w celu zbliżenia go do reszty głośników. Jego
skrócenie wykonałem zwykłym blotkiem do metalu po uprzednim natrasowaniu linii
wzdłuż której ciąłem. Po obcięciu krawędzie wyszlifowałem drobnoziarnistym papierem
ściernym. Po obcięciu przednia ścianka wysokotona jest tylko 2mm szersza od samego
otworu na niego samego - to w niczym nie przeszkadza bo szczelność samej obudowy
gwarantuje komora za wysokotonem.
Rys 12. Skracanie TW401SX
Kolumna jest wytłumiona na tylniej i górnej ściance gąbką o grubości 2,5cm przyklejoną
do nich vicolem.
Rys 13. Wytłumienie - przekrój boczny
Sama obudowa jest skręcona konfirmatami w wersji krótkiej (5cm dł.), dodatkowo klejona
vicolem na łączeniach a także uszczelniona dodatkowo silikonem na wszyskich krawędziach
wewnętrznych.
Rys 14. Skręcanie i wytłumienie obudowy - przekrój górny
Ostatecznie po wspomnianym na początku szpachlowaniu, lakierowaniu i szlifowaniu została
oklejona okleiną drewnopodobną samoprzylepną koloru czarnego. Sposób oklejania ukazuje
rysunek poniżej.
Rys 15. Oklejanie kolumny okleiną
A JAK TO WYGLĄDA W SYMULACJACH ?
Rys 16. Charakterystyka częstotliwościowa
Jak widać na rysunku - kolumny mają raczej standardowe osiągi jak na podłogówki z
głośnikami 16cm. F3 na poziomie 50Hz, F6 na 44Hz - wyniki symulacji całkowicie
pokrywają sie z rzeczywistością - poniżej 50Hz efektywność szybko spada tak jak
na wykresie.
Rys 17. Odpowiedź impulsowa
Impuls w pełni akceptowalny chociaż nie najlepszy. Najdłuższy impuls wynoszący 13ms
jest przy 44Hz, powyżej tej częstotliwości szybko maleje tak że przy 60Hz jest już
tylko 8ms, przy 80Hz jest już 4ms, przy 100Hz jest 2ms a następnie a powyżej tej
czestoliwości spada do 1ms.
Nie jestem w stanie przeprowadzić dalszych symulacji z powodu braku zaawansowanych
danych na temat głośników Alphard LW650 wymaganych do narysowania przez BassBox
dodatkowych wykresów.
ZWROTNICA
No cóż to będzie element do którego się wszyscy przyczepią ;). Zwrotnica została
zaprojektowana programem do liczenia zwrotnic. Jest to dwudrożna zwrotnica
Butterworth'a 2-go rzędu z podziałem ustawionym na 4000Hz. Zwrotnice zostały
wykonane przez mojego wójka który sam nawinął cewki i dobrał odpowiednie
kondensatory (wiem że budowa takiej zwrotnicy jest dziecinnie prosta ale kiedy
składałem kolumienki nie miałem za sobą żadnej praktyki i doświadczenia, teraz
kiedy mam już za sobą cały kompletny wzmachol to budowa takiej zwrotki wydaje się
być śmiesznie prosta). Wracając do zwrotnicy - wszystkie połączenia z terminalem
i głośnikami są wykonane kablem z miedzi beztlenowej o przekroju żyły 1,5mm, sama
zwrotnica jest przykręcona do tylniej ścianki kolumny na wysokości drugiego LW650.
Rys 18. Schemat zwrotnicy wygenerowany przez program
JAK TO GRA ?
Porównując z pierdziołkami komputerowymi które były przed kolumienkami to niebo i
ziemia. Nie jest to może hi-end ale grają całkiem ładnie - wysokie tony nie trzeszczą
i nie syczą, średnie nie buczą (oczywiście po pierwszej przeróbce kolumienek), jeśli
chodzi o basik to z tych kolumn jedynie uświadczy się kick-bass gdyż jeśli ktoś oczekuje
niskich zejść i przewracających wnętrze uderzeń basu to się zawiedzie - od tego jest sub.
Jedynie co mi nie odpwoiada w grze tych kolumn to zbyt dużo tonów średnich - zaradziłem
sobie z tym poprzez podbicia niskich i wysokich tonów na equalizerze (chociaż znajomy
z tego forum który był i słuchał tych kolumienek z podbiciem i bez stwierdził że lepiej grają
bez podbić - może jedynie dla technomaniaka zawsze za mało basów i sopranów :P). Kolumienki
nie osiągają ogromnego natężenia dźwięku - do nagłośnienia pokoju 9 - 20m^2 wystraczą ale
w wiekszych niż takie pokojach nie dadzą rady.
Obecnie te kolumny tak jak i subwoofer v3.2 są sprzedane (sprzedałem jako zestaw 2.1 na wiosne 2005 roku)
KOSZTORYS
4x LW650 (26zł/sztuka) = 104zł
2x TW401SX (20zł/sztuka) = 40zł
2x komplet płyt wiórowych z docięciem (36zł/kolumna) = 72zł
2x rurka BR (5zł szutka) = 10zł
4x obręcz na LW650 (10zł/sztuka) = 40zł
płyta bakielitowa = 0zł (miałem własną)
gąbka = 0zł (zdobyczna ;P)
silikon = 0zł (zostało po konstrukcji suba)
klej vicol (pojemnik 250ml) = 3zł
2x terminal zaciskowy (6zł/sztuka) = 12zł
4m kabla audio (żyła 1,5 mm) = 5zł
60 wkrętów do drewna (30/kolumna) = 6zł
100 konfirmatów krótkich (50/kolumna) = 12zł
1,5m uszczelki okiennej = 3,50zł
lakier samochodowy (ciemny grafit) = 0zł (pozostałość po subie)
farba chromowa (400ml) = 0zł (pozostałość po subie)
2m okleiny drewnopodobnej (szerokość 90cm) = 22zł
0,5m okleiny drewnopodobnej (szerokość 45cm) = 3zł
RAZEM: 333zł (167zł/kolumna)
SESJA ZDJĘCIOWA :)
Zdjęcia robione tym samym pozyczonym aparatem co w przypadku suba więc nie można
oczekiwać od nich wysokiej jakości...
- zdjęcia zrobione podczas konstruowania kolumn (przy przeróbce)
Zdjęcie 1. Zestaw zrób to sam czyli kolumny w godzine ;)
Zdjęcie 2. Kolumny świerzo po obklejeniu okleiną
- zdjęcia gotowej konstrukcji (wykonane w ten sam dzien i tej samej godziny co zdjęcia
suba...nawet w tym samym miejscu).
Zdjęcie 3.
Zdjęcie 4.
Zdjęcie 5.
Zdjęcie 6.
Zdjęcie 7.
Zdjęcie 8.
Zdjęcie 9.
Ten obszerny opis dla wszystkich pragnących odtworzyć ta konstrukcję :)